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Vorrichtung zur Bestimmung der magnetischen Eigenschaften von Eisenblechen.
Bekanntlich sin 1 die magnetischen Eigenschaften der von :_len Walzwerken gelieferten
Dynamobleche nicht ininier gleich. Es bat sich gezeigt, daß auch - ie einzelnen
Tafeln gleicher Lieferung unter sich bezüglich der Permeabilität große Verschiedenheit
aufweisen, so daß man für :den Bau von magnetischen Apparaten, bei denen es auf
die Stärke lies Magnetismus genau ankommt, Stichproben der Berechnung nicht zugrunde
legen kann, ohne größere Fehler zuzulassen. Der einzige Weg in solchen Fällen, z.
B. beim Bau voii Präzisionstransformatoren, einwandfreies Material zu bekommen,
ist die Prüfung jedes einzelnen Bleches.
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Für die Untersuchung der magnetischen Eigenschaften von Blechen sind
verschiedene Methoden verwendet worden, auch für die Untersuchung eines einzelnen
Bleches, das in dieseln Falle so zusaiinnengebogen wurde, daß es einen vollkonnnenen
magnetischen Kreis bildete. Des weiteren sind Schaltungen bekannt für den Vergleich
von verschiedenen bündelförmig geschichteten Blechproben, bei denen die zu vergleichenden
Bündel die Kerne zweier Transformatoren bilden, deren Primärspulen gleich und in
Reihe geschaltet sind, während die ebenfalls gleichen Sekundärspulen Teile einer
Brückenschaltung bilden, dergestalt,. daß bei Gleichheit der sekundären Spannungen
glas Meßgerät Null zeigt. Eine derartige Schaltung, bei der der Unterschied zweier
Bleche für den Ausschlag des anzeigenden Instrumentes bestimmend ist, wird jedenfalls
einen erlieblichen Vorzug vor einer solchen haben, in der der Magnetismus einzelner
Bleche selbst bestimmt wird, da in letzterem Fall die zu bestimmenden Größen, nämlich
die Abweichungen, klein sind gegen die gemessenen Größen. Auch ist man bei einer
Vergleichsschaltung von Spannungsschwankungen des Netzes unabhängig.
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Für den praktischen Gebrauch soll gemäß der Erfindung die einzelne
Blechplatte mit einer den Anforderungen :der jeweilig vorl @@en lt n Aufgabe genügen
ien Norinalblechplatte verglichen wer len. Hierzu dient die bekannte Anordnung mit
zwei Transformatoren, aber finit dem Unterschied, daß nicht Bündel zugeschnittener
schmaler Bleche, sondern die unterschnittenen Einzelbleche verwendet werden. Es
müssen sich dann d-ie Wicklungen in ihrer Form .dein Umfang 'der Bleche anschmiegen,
wie dies auch bei dem anfangs erwähnten Verfahren zur Prüfung eines einzelnen Bleches
der Fall ist. Doch wird das Biegen des Bleches, welches bei der Prüfung sehr lästig
und für seine weitere Verwendung auch nicht vorteilhaft ist, vermieden, indem die
Spule dem Form -des ungebogenen Bleches angepaßt und der magnetische Kreis durch
Luft geschlossen ist. Der magnetische Widerstand der Luft. fällt zufolge der Art
-des Meßverfahrens dabei wenig ins Gewicht. Zur 11agnetisierung wird vorzugsweise
nicht, wie dies bei der angezogenen Vergleichsschaltung bisher geschehen ist, Gleichstrom
verwendet, sondern Wechselstrom. Da .es bei der praktischen Verwendung der Bleche
wesentlich auf die mit ihrer Hilfe erzeugte Spannung atikoniint, so entspricht es
der praktischen Verwendung am besten, wenn auch zur Untersuchung Wechselstrom möglichst
gleicher Frequenz wie beim späteren Gebrauch verwendet und die sekundär erzeugten
Spannungen verglichen werden. Gegenüber der Verwendung des Gleichstromes besteht
weiter der Vorteil, daß das anzeigende Instrument einen Dauerausschlag gibt, während
die Induktionswirkung bei Gleichstrom nur mit ballistischen Instrumenten festzustellen
-ist.
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Albb. z stellt schematisch eine Ausführungsform der Prüfschaltung
dar. Die primären Wicklungen z, 2 der beiden Spulen sind in Reihe geschaltet und
an die Punkte 16, 17 eines Transformators 2o gelegt, denen ein regelbarer Wechselstrom
von beispielsweise 5o Perioden entnommen werden kann, sobald ein Schalter 8 nach
unten umgelegt ist. Das N Zormalbl ech 1a, von gleichen Abmessungen wie
das
zu prüfende, wird in die Wicklung a geschoben, das zu prüfende Blech i i selbst
in die Wicklung i. Es werden nun, .da die Spulen i, 2 von dem gleichen .Strom durohflossen
werden, in den Blechen der Permeabilität entsprechende Induktionen erzeugt. Die
sekundären Spulen 3 und d. sind auch in Reihe geschaltet und mit einem Widerstand
9 belastet, der mit einem verstellbaren Kontakt io versehen ist. Zwischen dem Kontakt
io und dem gemeinsamen Endpunkt der Spulen 3, d. liegt in einem Brückenzweig das
Vibrationsgalvanometer 6. Sind die Bleche .gleich, so wird das Galvanometer stromlos,
wenn der Kontakt i o in der Mitte des Widerstandes 9 steht. Andernfalls gibt die
Abweichung von der Mittelstellung .ein Maß für den Unterschied der Spannungen in
den Sekundärspulen 3 und d. und damit auch für den Unterschied der Permeabilität
der Bleche ii und i2. Die Skala für die Stellung des Kontaktes io kann unmittelbar
in den Abweichungen vom Normalwert entsprechenden Prozenten oder in ,u-Werten geeicht
werden.
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Zu erwähnen ist noch, daß die zu vergleichenden Bleche vorher entmagnetisiert
weisen müssen. Zu diesem Zweck wird zunächst der Schalter 8 nach oben gelegt, wodurch
die Spule i mit dem zu entmagnetisierenden Blech i i zwischen den einen festen Pol
i9 und die verstellbare Ableitung 18 eines Spannungsteilers 5 gelegt wird, mit dessen
Hilfe in bekannter Weise de Entmagnetisierun;g erfolgt.
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Da die Blechstärke oft große Unterschiede aufweist, muß diese vor
der Prüfung durch Abwägen festgestellt werden. Indem die -eine Sekundärwicklung,
beispielsweise d., mit Anzapfungen versehen wird, kann mittels eines Kurbelschalters
7 die Windungszahl dieser Spule derart eingestellt werden, @daß der Einfluß des
Unterschiedes in der Blechstärke durch den der Verschiedenheit der Windungszahlen
beider Spulen ausgeglichen wird und keine Umrechnung wegen der Verschiedenheit der
Blechstärke erforderlich ist.
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Ein weiteres Beispiel der Pjrüfschalt.ung zeigt Abb. 2. Die sekundären
Wicklungen 3 und q. sind hier getrennt mit gleich großen Widerständen 14 und 15
belastet. Der Untersehie-d der sekundären Ströme wird mit einem' Differentialinstmument
13 geniessen. Es können dann die gesuchten Werte ohne vorherige Umrechnung abgelesen
werden.
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Die Messungen können auch mit kommutiertem Gleichstrom -ausgeführt
werden. Abb.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Spulenrahmens. In Stirnflächen
2,1 aus Holz sind j e ein Paar Messingbacken 22 eingesetzt, die mit abgerundeten
Innenkanten zur Einführung der Blechplatten versehen sind. Die Führung der Bleche
erfolgt durch Messingschienen 23, die sich parallel zueinander zwischen den Stirnflächen
21 erstrecken. Oberhalb und unterhalb dieser Schienen liegt je eine Preßspanplatte
2q.. Die Preßspanplatten werden an den Längskanten durch geeignet geformte Leisten
25 aus Pertinax zusammengehalten. Auf den aus den Preßspanplatten und den Pertinaxkanten
gebildeten Rahmen sind die in .der Abbildung nicht gezeigten Wicklungen aufgebracht.